面试题：SQLite与Java集成中的性能优化

Question

在Java项目中使用SQLite，随着数据量的增加，查询性能可能会下降。请分析影响性能的因素，并提出至少三种优化方案。同时，说明在Java中如何实现SQLite数据库的事务管理，以确保数据的一致性和完整性。

Answer 1

影响SQLite查询性能因素分析

1. 数据库文件大小：随着数据量增加，数据库文件变大，磁盘I/O操作耗时增长，影响查询性能。
2. 索引缺失：如果查询涉及的列没有合适索引，SQLite需全表扫描，大大降低查询效率。
3. 查询语句复杂度过高：复杂的连接（JOIN）、子查询等，增加数据库解析和执行成本。
4. 内存使用：SQLite默认使用有限内存进行缓存，大数据量时缓存不足，频繁磁盘读写影响性能。

优化方案

1. 合理创建索引
   • 对经常用于WHERE子句、JOIN子句的列创建索引。例如，若经常按用户ID查询用户信息，可对user_id列创建索引：

CREATE INDEX idx_user_id ON users(user_id);

2. 优化查询语句
   • 避免使用SELECT *，只选择需要的列，减少数据传输和处理量。
   • 简化复杂子查询，可尝试用连接（JOIN）替代部分子查询。
3. 调整缓存大小
   • 在Java中通过PRAGMA语句设置SQLite的缓存大小。例如，设置缓存大小为1000页：

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;

public class SQLiteCacheExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:sqlite:test.db");
             Statement stmt = conn.createStatement()) {
            stmt.executeUpdate("PRAGMA cache_size = 1000");
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4. 定期VACUUM
   • 随着数据的删除和更新，SQLite数据库文件可能会碎片化。定期执行VACUUM操作可重新组织数据库文件，提高性能。在Java中：

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;

public class SQLiteVacuumExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:sqlite:test.db");
             Statement stmt = conn.createStatement()) {
            stmt.executeUpdate("VACUUM");
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Java中SQLite数据库事务管理

在Java中，使用JDBC来管理SQLite事务，示例代码如下：

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;

public class SQLiteTransactionExample {
    public static void main(String[] args) {
        Connection conn = null;
        Statement stmt = null;
        try {
            conn = DriverManager.getConnection("jdbc:sqlite:test.db");
            // 开启事务，默认自动提交关闭
            conn.setAutoCommit(false);
            stmt = conn.createStatement();
            stmt.executeUpdate("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 30)");
            stmt.executeUpdate("UPDATE users SET age = age + 1 WHERE name = 'Alice'");
            // 提交事务
            conn.commit();
        } catch (SQLException e) {
            // 发生异常回滚事务
            if (conn != null) {
                try {
                    conn.rollback();
                } catch (SQLException ex) {
                    ex.printStackTrace();
                }
            }
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (stmt != null) {
                try {
                    stmt.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (conn != null) {
                try {
                    conn.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

通过Connection对象的setAutoCommit(false)方法关闭自动提交开启事务，在一系列数据库操作完成后调用commit()方法提交事务，若过程中发生异常，调用rollback()方法回滚事务，确保数据的一致性和完整性。